Влияние качества воды на здоровье человека

 

 

 

 

 

                                                                П  Л  А  Н

 

 

                                                                                                                                              Стр.

 

1. Актуальность    темы.

 

    Цель, задачи  работы, используемые  методы.

 

 

 

2. Теоретический      материал.

 

    а)  Краткая характеристика  свойств воды.

   

    б)  Биологическая роль  и применение  воды.

 

    в)  Основные загрязнители воды.

 

    г) Влияние качества воды на здоровье человека.

 

 

3. Методика исследования  качества воды.

 

 

 

4. Результаты  исследования.

 

 

 

5. Выводы

 

 

 

6. Пути  решения  проблемы.

 

 

 

7. Перспективы  работы.

 

 

 

8.   Литература.

 

 

 

 

 

 

 

                                         АКТУАЛЬНОСТЬ    ТЕМЫ

 

   На долю воды приходиться примерно 70% поверхности земного шара, а мир страдает от жажды, потому что основная масса воды солёная.  В ней столько соли, что можно покрыть всю сушу слоем 200м. Пресной же воды совсем не много.

Из общего количества всей воды на Земле около полутора миллиардов кубических километров, или примерно 94%, составляет соленая вода морей и океанов. Значителен процент малодоступных вод в виде ледников и подземных хранилищ. Да и они в основ-ном минерализованы и требуют предварительной очистки. А воды готовой к употреб-лению, всего примерно 0,016% от общего объема.

    Более четверти человечества страдает от недостатка пресной воды. Нам трудно себе это представить, но в целом ряде стран Европы и Америки вводят норму на питьевую воду, продают ее в бутылках в продовольственных магазина. Голландия – страна, расположен-ная на суше, отвоеванной у воды, - чистую воду завозит из Норвегии в количестве десят-ков тысяч тонн.   Разрабатываются проекты  транспортировки айсбергов из Антарктиды или использование ледников Гренландии.

Все это заставляет взглянуть по-иному на то богатство – воду, с которой мы небрежно обращаемся каждый день. Инженеры, ученые различных специальностей, архитекторы создающие города, и технологии, налаживающие производство, размышляют постоянно над проблемами сохранения и экономичного использования чистой воды.

употреблению, всего примерно 0,016% от общего объема. Поэтому воду надо беречь!

  Для того чтобы выяснить  уровень знаний населения и  учащихся школы о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, мы провели анкетирование среди школьников и взрослых жителей АО «Сажинское».

Всего было проанкетировано 106  человек. Из них: взрослые - 59   человек, школьников – 47 человек. Среди них учащихся 10- 11 классов - 16 человек, 7 –9 классов- 31 человек.

На вопрос,  какие экологические  проблемы нашей местности вы знаете? 23 % опрошен-ных выделили загрязнение воды, её низкое качество. На вопрос знаете ли вы, какие вред-ные элементы содержит вода, которую вы пьёте? 27 % опрошенных назвали соли, 21 % - железо и кальций, 9% - загрязнения бактериями и микробами, 18 % - пьют очищенную воду,  25 % - затруднились ответить.

На вопрос знаете ли вы, на какие органы отрицательно влияет вода, которую вы пьете; какие заболевания вызывает?  16 % опрошенных назвали печень, 39 % - заболевания почек, 22 % - заболевания пищеварительной системы, 23 % - затруднились ответить.

   Хотя проблема питьевой воды в селе Сажино стоит больше 20 лет, данную проблему озвучили небольшое количество опрошенных. Причина заключается в том, что население недостаточно информировано о растущем загрязнении водной среды, о последствиях воздействия некачественной воды  на организм каждого из нас. Взрослые и школьники недооценивают  вред, наносимый такой питьевой водой  всем живым существам и челове-ческому организму.

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, нами сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас. Многие имеют поверхностные, отрывоч-ные  знания о проблеме воздействия воды на живые организмы, в том числе и организм

человека. Не каждый из опрошенных связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания    с качеством  питьевой воды.

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1.Изучить  теоретический материал о свойствах, биологической роли и применении воды, основных загрязнителях и последствия воздействия некачественной воды на живые орга-низмы и человека.

2.Выявить  экологическую обстановку по  загрязнению воды различными ионами.

 

ЗАДАЧИ:

1.Выявить  степень информированности населения  АО «Сажинское» о вредном влиянии качества воды на организм человека,  последствиях  такого  воздействия.

2.Проанализировать  весь собранный теоретический  материал о  свойствах воды, биоло-гической роли и применении, основных загрязнителях и последствиях  воздействия некачественной воды на организм человека.

3.Провести следующие экспериментальные исследования:

а\  воды из скважины и воды из колодца.

5.Проанализировать  характер проявления заболеваний, связанных с воздействием некачественной воды на   организм человека.

6.Обработать и проанализировать полученные данные.

7.Предложить  пути решения проблемы и улучшения экологической обстановки.

8.На основании   проведенных исследований, сделать  соответствующие выводы.

 

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДЫ:

1.Сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.

2.Сбор и анализ статистических данных.

3.Эксперимент.  

 

 

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  СВОЙСТВ  ВОДЫ

 

Аномалии воды

1. Лёд плавает на поверхности водоёма, r(льда)=0,92г/см3, max r(воды) при +40С=1г/см3
2. При замерзании воды происходит расширение объёма.
3. Самая большая теплоёмкость (в 3100 раз больше, чем у воздуха; в 4 раза больше, чем у горных пород).

I. Физические свойства воды.

Ткип = 100°С

Ткрист = 0°С

Плотность ρ = 1 г/см3 или 1 г/мл

Вода - очень плохой проводник электричества. Но уже небольшое количество примесей резко увеличивают её электропроводность.

II. Химические свойства воды.

1. Разлагается под действием  электрического тока на водород  и кислород:     

эл.ток 
2H2O 2H2 + O2

2. Взаимодействует с металлами:

Продукты реакции и условия протекания реакции зависят от активности металла. Поэтому при написании уравнений реакций металлов с водой надо обязательно пользоваться рядом активности металлов:

Ряд активности металлов (ряд напряжений металлов, ряд Бекетова)

Li K Ba Ca Na Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Cu Hg Ag Pt Au      

Очень активные         Средней активности           Неактивные

Рассмотрим три варианта протекания реакции воды с металлами:

а) с очень активными металлами образуется основание Ме(ОН)х и выделяется газ водород.

Ca + 2HOH Ca(OH)2 + H2              

Гидроксид кальция 
б) с металлами средней активности образуется оксид металла и выделяется водород. 
Реакция протекает при высоких температурах: над раскалённым металлом пропускают водяной пар.

                  t° 
Fe + H2O FeO + H2

в) с неактивными металлами вода не взаимодействует!

3. Взаимодействует с оксидами:

Na2O + H2O 2NaOH                                                                                                            [ 4 ]

 

 

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ПРИМЕНЕНИЕ ВОДЫ

 

   Вода – вещество привычное и необычное. Нет, на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько аномалий, сколько в ее свойствах. От воды зависит климат планеты. У нее очень большая теплоемкость. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым «выравнивает» климат. Молекулы воды, которые находятся в атмосфере, предохраняют землю от космического холода. Но не только поэтому мы считаем воды жизненно важным веществом. Дело в том, что тело человека почти на 2/3 состоит из воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах. В водных растворах протекает большинство технологических процессов.

Разная бывает вода: жидкая, твердая и газообразная; пресная и соленая; свободная и связанная.                                                                                                                               [ 6 ]

      Вода – это главный универсальный растворитель. Вода замерзает при температуре 0 C , а кипит при температуре 100 С .  Молекула воды построена в виде тупоугольного треу-гольника.  Но поскольку оба водородных атома расположены по одну сторону от кисло-родного, электрические заряды  в ней рассредоточиваются. Молекула воды полярна. Сос-тав воды очень разный. Встречается белая, желтая и другие воды.

Вода - превосходный растворитель для полярных веществ. К ним относятся ионные соединения, такие как соли, у которых заряженные частицы (ионы) диссоцииируют в воде, когда вещество растворяется, а также некоторые неионные соединения, например сахара и простые спирты, в молекуле которых присутствуют заряженные (полярные) группы (-OH). Гидрофобные взаимодействия играют важную роль в обеспечении стабильности мембран, а также многих белковых молекул, нуклеиновых кислот и других субклеточных структур. Присущие воде свойства растворителя означают также, что вода служит средой для транспорта различных веществ. Эту роль она выполняет в крови, в лимфатической и экскреторных системах, в пищеварительном тракте и во флоэме и ксилеме растений.

Большая теплоёмкость. Удельной теплоёмкостью воды называют количество теплоты в джоулях, которое необходимо, чтобы поднять температуру 1 кг воды на 1° C. Вода обладает большой теплоёмкостью (4,184 Дж/г). Это значит, что существенное увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение её температуры. Объясняется такое явление тем, что значительная часть этой энергии расходуется на разрыв водородных связей, ограничивающих подвижность молекул воды. Большая теплоёмкость воды сводит к минимуму происходящие в ней температурные изменения. Благодаря этому биохимические процессы протекают в меньшем интервале температур, с более постоянной скоростью и опасность нарушения этих процессов от резких отклонений температуры грозит им не столь сильно. Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий.

Большая теплота испарения. Скрытая теплота испарения есть мера количества тепловой энергии, которую необходимо сообщить жидкости для её перехода в пар, то есть для преодоления сил молекулярного сцепления в жидкости. Испарение воды требует довольно значительных количеств энергии (2494 Дж/г). Это объясняется существованием водородных связей между молекулами воды. Именно в силу этого температура кипения воды - вещества со столь малыми молекулами - необычно высока.

Энергия, необходимая молекулам воды для испарения, черпается из их окружения. Таким образом, испарение сопровождается охлаждением. Это явление используется у животных при потоотделении, при тепловой одышке у млекопитающих или у некоторых рептилий (например, у крокодилов), которые на солнцепёке сидят с открытым ртом; возможно, оно играет заметную роль и в охлаждении транспирирующих листьев.

Большая теплота плавления. Скрытая теплота плавления есть мера тепловой энергии, необходимой для расплавления твёрдого вещества (льда). Воде для плавления (таяния) необходимо сравнительно большое количество энергии. Справедливо и обратное: при замерзании вода должна отдать большое количество тепловой энергии. Это уменьшает вероятность замерзания содержимого клеток и окружающей их жидкости. Кристаллы льда особенно губительны для живого, когда они образуются внутри клеток.

Плотность и поведение воды вблизи точки замерзания. Плотность воды (максимальна при +4° С) от +4 до 0° С понижается, поэтому лёд легче воды и в воде не тонет. Вода - единственное вещество, обладающее в жидком состоянии большей плотностью, чем в твёрдом, так как структура льда более рыхлая, чем структура жидкой воды.

Поскольку лёд плавает в воде, он образуется при замерзании сначала на её поверхности и лишь под конец в придонных слоях. Если бы замерзание прудов шло в обратном порядке, снизу вверх, то в областях с умеренным или холодным климатом жизнь в пресноводных водоёмах вообще не могла бы существовать. То обстоятельство, что слои воды, температура которых упала ниже 4° С, поднимаются вверх, обусловливает перемешивание воды в больших водоёмах. Вместе с водой циркулируют и находящиеся в ней питательные вещества, благодаря чему водоёмы заселяются живыми организмами на большую глубину.

   Большое поверхностное натяжение и когезия. Когезия - это сцепление молекул физического тела друг с другом под действием сил притяжения. На поверхности жидкости существует поверхностное натяжение - результат действующих между молекулами сил когезии, направленных внутрь. Благодаря поверхностному натяжению жидкость стремится принять такую форму, чтобы площадь её поверхности была минимальной (в идеале - форму шара). Из всех жидкостей самое большое поверхностное натяжение у воды (7,6 · 10-4 Н/м). Значительная когезия, характерная для молекул воды, играет важную роль в живых клетках, а также при движении воды по сосудам ксилемы в растениях. Многие мелкие организмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения: оно позволяет им удерживаться на воде или скользить по её поверхности.                        [ 5 ]

     Вода как реагент. Биологическое значение воды определяется и тем, что она представляет собой один из необходимых метаболитов, то есть участвует в метаболических реакциях. Вода используется, например, в качестве источника водорода в процессе фотосинтеза, а также участвует в реакциях гидролиза.